手把手教你基于RT-Thread Studio使用STM32单片机的PWM外设

冬至配饺子 2023-09-28 4698

描述

一、使用说明

目前我使用的是STM32L475系列单片机，是ali当时在PDD 50块钱卖的一个开发板，其他STM32单片机参考即可，这里会手把手教大家基于RTT Studio 来使用PWM。

二、创建工程

1.创建工程

首先大家打开RT-Thread Studio 来基于单片机创建工程。点击左上角文件，新建 RT-Thread项目
Project name就是项目名称，如果大家想自定义路径保存，就取消掉缺省位置然后自定义路径。

RCC

2.芯片参数设置

选择基于芯片，下面的参数需要大家根据自己的主板来选择，我这个板子使用LPUART作为CMD输出，单片机型号，下载器比如JLINK或者STLINK等等都需要自己适配开发板。

RCC

3.下载设置

创建项目完成后大家可以先编译后下载进开发板测试一下 CMD的输出。
这里可以开启下载后自动软件复位。

RCC

4.编译下载

大家在编译后就可以尝试下载。

RCC

我使用的工具是XShell，可以看到复位后有启动log输出，就正常啦。

RCC

三、修改时钟并配置串口

在创建工程的时候，RT-Thread Studio 默认使用的是内部低俗时钟，我们需要更改到外部高速时钟来提高MCU工作性能，后面PWM 的时钟外设也使用的是外部高速时钟。

1.打开CUBEMX

双击工程中的CUBEMX图标，可以打开cubemx，如果没有安装请自行安装。

RCC

2.打开高速时钟

打开CUBEmx的 System Core，选择RCC配置，将HSE与LSE均设置为Crystal/Ceramic Resonator，然后点击左上角文件保存。

RCC

3.配置时钟树

打开 Clock Configuration

RCC

锁相环PLL选择HSE，然后Clock Mux选择PLLCLK，PLLM数值选择合适的数值，这个一般都有参考，每种单片机时钟频率不同，大家可以搜索对应的时钟树设置。

RCC

4.打开LPUART

因为在创建工程时，默认打开了LPUART，但是使用cubemx获取代码后，LPUART是关闭的，我们需要重新打开LPUART。

RCC

首先在右侧选择 PB10与PB11 为LPUART外设，然后在左侧 Connectivity -LPUART外设中将Mode选择为Asynchronous 模式，就已经成功打开了。

5.获取代码

首先点击左上角文件选择Save Project，然后点击右上角 Generate Code，代码获取完成后就可以关闭CubeMX了。

6.修改时钟定义

刚才Cubemx已经帮我们生成了时钟代码，但是代码需要我们手动加入到 BSP中，找到cubemx 里的src 然后打开main.c文件。

RCC

然后将 void SystemClock_Config(void) 这个函数内容复制到 drivers里的 drv_clk.c 文件中 void system_clock_config(void)。

RCC

7.编译下载

这时候时钟已经修改完成了，可以编译下载应该是没有错误的。
有一个reboot的调用警告，这是因为目前FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS 这个函数已经没有调用了，

RCC

MSH_CMD_EXPORT(reboot, Reboot System);
将这句代码替换掉上面的 FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS 即可。

四、配置PWM

1.使能PWM

首先打开RT-Thread Settings 打开PWM驱动。

RCC

选择组件，设备驱动程序，使能PWM，然后点击左上角保存。

RCC

2.配置时钟

配置时钟我们仍然需要使用CUBEMX工具，我目前要使用的PWM是A0引脚，将A0设置为TIM2的通道1

RCC

然后选择Timers 的TIM2 将通道1 设置为比较输出模式。然后点击左上角保存，右上角获取代码。

3.修改驱动

这时候 CUBEMX已经帮我们生成了需要使用的代码，我们还需要将它修改到BSP里。
打开 cubemx的src文件夹，打开stm32l4xx_hal_msp.c，将以下三个函数的实现全部剪贴到drivers的board.c的最下面

RCC

void HAL_TIM_OC_MspInit(TIM_HandleTypeDef* htim_oc)
void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* htim)
void HAL_TIM_OC_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef* htim_oc)

RCC

4.修改调用

打开drivers 里的 drv_pwm.c 找到 stm32_hw_pwm_init这个函数，在TIM初始化之前初始化以下时钟引脚。

在图里所示的位置调用这个函数。

HAL_TIM_OC_MspInit(tim);

RCC

5.配置PWM通道

这时候PWM的驱动就已经做好了，打开board.h ，打开需要使用的PWM通道
比如你使用的是TIM1，就是 pwm1，通道同理。

#define BSP_USING_PWM2
#define BSP_USING_PWM2_CH1

RCC

6.保存编译

这时候我们需要使用的驱动已经全部构建完成了，接下来就使用RT-Thread的接口来完成用户代码吧。

五、用户代码

1.新建一个.c文件来存放用户代码，名字随便起，我放在了applications里，文件格式一定要加.c

RCC

2.PWM相关API
3.查找设备
rt_device_t rt_device_find(const char* name);
这个API会返回设备句柄
4.设置PWM参数
rt_err_t rt_pwm_set(struct rt_device_pwm *device,
int channel,rt_uint32_t period,rt_uint32_t pulse);
struct rt_device_pwm *device PWM设备句柄

int channel PWM通道数

rt_uint32_t period PWM周期，单位ns

rt_uint32_t pulse PWM脉冲宽度，单位ns

如果设置成功，会返回RT_EOK，

频率= 1000000000/period
占空比 = pulse/period

3.使能PWM通道

rt_err_t rt_pwm_enable(struct rt_device_pwm *device, int channel);
struct rt_device_pwm *device 这是设备句柄

int channel PWM通道数

如果使能正常的话会返回RT_EOK，其他错误就是使能失败。

3.PWM用户Demo
/*

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

Change Logs:
Date Author Notes
2022-03-13 desktop the first version
/
#include
#include
//设置log文件
#define DBG_TAG "pwm_test.c"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include
#define PWM_DEV_NAME "pwm2" / PWM 设备名称 */
#define PWM_DEV_CHANNEL 1
struct rt_device_pwm pwm_dev; / PWM 设备句柄 /
static int pwm_test(void)
{
rt_uint32_t period , pulse;
//设置周期及脉冲长度
period = 200000;
pulse = 100000;
pwm_dev = (struct rt_device_pwm )rt_device_find(PWM_DEV_NAME); //查找PWM设备
//配置PWM
rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, pulse); //占空比应该是50%
if (rt_pwm_enable(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL) == RT_EOK)
{
LOG_D("PWM Init is ok tn");
return RT_EOK;
}
return RT_EOK;
}
MSH_CMD_EXPORT(pwm_test, pwm device sample);

代码注释基本上已经写清楚啦，我用的是TIM2的通道1，就是pwm2的通道1，大家可以参考这个Demo。

4.命令行调用

完成了代码，我们编译下载进单片机，打开命令行输入help命令，可以将main中的log日志代码删除掉，不然会一直弹 Hello RT-Thread

RCC

可以看到help 显示的命令， pwm_test就是我们刚才用户代码的命令，

RCC

然后我用逻辑分析仪抓一下 PWM波形，应该是50%占空比。

RCC

打开APP阅读更多精彩内容